DE3941168A1

DE3941168A1 - Heated micro-titration plate - has cuvettes, plate-shaped member, temp. probes and sensors, ceramic plate and heating elements

Info

Publication number: DE3941168A1
Application number: DE3941168A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Wilhelmus Verbruggen
Original assignee: INTERCONNECTION BV
Current assignee: HYWEL-CONNECTION B.V., DOETINCHEM, NL VERBRUGGEN,
Priority date: 1988-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1990-06-21
Also published as: NL8803052A

Abstract

A heated micro-titration plate comprises cuvettes arranged in a predetermined pattern, a plate-shaped consisting of a heat conducting material having protrusions in between adjacent arranged cuvettes and a ceramic plate fitted onto that heat conducting member having embedded heating elements, temp. probes and connections for the heating elements and temp. sensors. The temp. probes consist of a paste of a material having a positive temperature coefficient which is introduced into the ceramic plate. USE/ADVANTAGE - The micro-titration plates can be used for cuvettes utilised during analysis in the medical field. The liquids present in the micro-titration palte quickly reach the aquired temp. compared with prior art, so that anlyses can be commenced at an earlier time.

Description

Sogenannte Mikrotiterplatten bestehen aus, meistens aus Kunststoff, aufgebauten Mustern von in gegenseitigem Abstand angeordneten Küvetten. In solche Küvetten werden zu medizinischen Zwecken zu untersuchende Flüssigkeits proben eingebracht. Um die Analysen vornehmen zu können, ist meistens Erwärmung erforderlich, üblicherweise auf die Körpertemperatur von etwa 37°C. Während oder nach der chemischen Reaktion wird die Mikrotiterplatte in einem dazu vorgesehenen Analyse-Gerät meistens mechanisch in derartiger Weise in Bewegung gebracht, daß die Küvetten mit der darin sich befindenden Flüssigkeit der Reihe nach einer Analyse unterzogen werden.So-called microtiter plates consist of, mostly of Plastic, built-up patterns of in mutual Cells arranged at a distance. In such cuvettes liquid to be examined for medical purposes samples introduced. In order to be able to carry out the analyzes, most of the time heating is required, usually to the Body temperature of about 37 ° C. During or after the chemical reaction is the microtiter plate in one provided analysis device mostly mechanically in such Moved in such a way that the cuvettes with the one in it fluid in turn after an analysis be subjected.

Zum Erreichen der richtigen Temperatur der Flüssigkeit in den Küvetten muß die Mikrotiterplatte erwärmt werden. Dies macht man unter anderem, indem man die Mikrotiterplatte auf eine Heizplatte stellt und mit einem Temperaturfühler die Temperatur der Flüssigkeit in einer Küvette mißt. Das Problem ist dabei, daß die Erwärmung häufig derart unregel mäßig erfolgt, daß die Temperatur der Flüssigkeit in den einzelnen Küvetten voneinander abweicht.To achieve the correct temperature of the liquid in The microtiter plate must be heated in the cuvettes. This is done, among other things, by opening the microtiter plate a heating plate and with a temperature sensor Measures the temperature of the liquid in a cuvette. The The problem is that the heating is often so irregular moderate that the temperature of the liquid in the individual cells deviate from each other.

Die Erfindung beabsichtigt, dieses Problem zu beheben und Mittel zu verschaffen, damit die Temperatur in allen Küvetten, die Bestandteil der Mikrotiterplatte sind, in etwa dieselbe ist, während die Heizung in der Weise geregelt wird, daß die Temperatur sehr konstant gehalten werden kann. Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem eine geheizte Mikrotiterplatte verschafft wird, die eine nach einem vorgegebenen Muster in gegenseitigem Abstand angeordnete Anzahl von Küvetten, einen blechförmigen Körper aus wärmeleitendem Material mit entsprechend diesem Muster angeordneten, zwischen nebeneinandergelegenen Küvetten hineinreichende Vorsprüngen und eine auf dem Körper ange brachte keramische Platte mit eingebetteten Heizungs elementen, Temperaturfühlern und Anschlüßen für die Heizungselemente und Temperatursensoren umfaßt. Dank der wärmeleitenden Vorsprünge des blechförmigen Körpers erfolgt eine sehr direkte, für alle Küvetten gleichmäßige Erwärmung, in der Weise, daß die Temperatur, die von den Sensoren gemessen wird, ein genaues Maß für die Temperatur in den Küvetten ist.The invention intends to solve this problem and To provide means so that the temperature in all cuvettes, are approximately the same as part of the microtiter plate is while the heating is regulated in such a way that the temperature can be kept very constant. According to the invention, this is achieved by a heated Microtiter plate, one after another predetermined pattern arranged at a mutual distance Number of cuvettes, a plate-shaped body thermally conductive material with this pattern arranged between adjacent cuvettes protrusions and one on the body brought ceramic plate with embedded heater elements, temperature sensors and connections for the Includes heating elements and temperature sensors. thanks to the thermally conductive projections of the sheet-metal body very direct, uniform heating for all cuvettes, in such a way that the temperature measured by the sensors is measured, an exact measure of the temperature in the Cuvettes is.

Einer der wichtigsten Vorteile der beschriebenen Erfindung ist, daß die Mikrotiterplatte mit der darin befindlichen Flüssigkeit schnell die beabsichtigte Temperatur erreicht, dies im Gegensatz zu den herkömmlichen Geräten. Dies ist eine wichtige Eigenschaft, da in dem Falle schnell mit der gewünschten Analyse begonnen werden kann.One of the main advantages of the described invention is that the microtiter plate with the one in it Liquid quickly reaches the intended temperature this in contrast to the conventional devices. This is an important property, because in that case quickly with the desired analysis can be started.

Die Temperaturfühler bestehen vorzugsweise aus in die keramische Platte eingelassenen Streifen Pasta eines Materials mit einem positiven Temperaturkoeffizienten. Die Temperatur, die in der keramischen Platte gemessen wird, stimmt Dank der günstigen Wärme-Übertragungseigenschaften nahezu mit der des blechförmigen Körpers überein, während die Temperatur des blechförmigen Körpers Dank des unmittelbaren Kontakts mit den Küvetten nahezu mit der Temperatur der Küvetten übereinstimmt. Vorzugsweise wird eine Steuereinrichtung benutzt, die eine Steuerschaltung umfaßt, deren temperaturbegrenzender Zweig Gruppen nach Wahl ein- und abschaltbarer Widerstände enthält, eine Eingangsschaltung für die Verbindung mit den Temperatur fühlern und eine von der Steuerschaltung gesteuerte Strom versorgungsschaltung zur Regelung der den Heizungselementen zugeführten Energiemenge. Eine Gruppe von Widerständen ist vorzugsweise zu einer einsteckbaren Einheit vereint. Will man einen anderen Temperaturbereich, so kann man dies realisieren, indem man eine oder mehrere Widerstandseinheit(en) einsteckt oder herausnimmt.The temperature sensors preferably consist of ceramic plate taken in strips of a material pasta with a positive temperature coefficient. The temperature, thanks, which is measured in the ceramic plate the favorable heat transfer properties almost with that of the sheet-shaped body coincides with the temperature of the sheet metal body thanks to the direct contact with the Cuvettes almost match the temperature of the cuvettes. Preferably, a control device is used, the one Control circuit includes its temperature-limiting branch Contains groups of resistors that can be switched on and off, an input circuit for connection to the temperature feel and a current controlled by the control circuit Supply circuit for regulating the heating elements amount of energy supplied. A group of resistors is preferably combined into a plug-in unit. Want if you have a different temperature range, you can realize by using one or more resistance unit (s) plugs in or out.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained with reference to the drawing. In the The drawings show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Mikrotiterplatte, gekoppelt mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; Fig. 1 is a perspective view of the microtiter plate according to the invention, coupled with the control device according to the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Mikrotiterplatte und Fig. 2 is a plan view of the microtiter plate according to the invention and

Fig. 3 eine Graphik, in der der Temperaturverlauf gezeigt wird. Die Mikrotiterplatte 1 umfaßt eine Reihe in einem Muster angeordneter Küvetten 2, die einen gegenseitigen Abstand einschließen. Gruppen von Küvetten sind in der bekannten Weise zu einer Einheit vereint. Eine Einheit kann auf einen blechförmigen Körper 3 gestellt werden, der mit Vorsprüngen 4 versehen ist. Die Vorsprünge 4 sind entsprechend dem Muster der Küvetten angeordnet und überbrücken den Abstand zwischen nebeneinandergelegenen Küvetten. Es erfolgt bei Erwärmung des Körpers 3 folglich eine sehr enge Wärme- Übertragung über die Vorsprünge 4 auf die Küvetten 2. Dies gilt für alle Küvetten, da die Position jeder Küvette gegenüber einem der Vorsprünge dieselbe ist. Fig. 3 is a graph showing the temperature profile. The microtiter plate 1 comprises a row of cuvettes 2 arranged in a pattern, which enclose a mutual distance. Groups of cuvettes are combined into one unit in the known manner. A unit can be placed on a sheet-metal body 3 , which is provided with projections 4 . The projections 4 are arranged according to the pattern of the cuvettes and bridge the distance between cuvettes placed next to one another. When the body 3 is heated, there is consequently very close heat transfer via the projections 4 to the cuvettes 2 . This applies to all cuvettes, since the position of each cuvette relative to one of the projections is the same.

Die Erwärmung des blechförmigen Körpers 3 erfolgt mittels einer keramischen Platte 5, in die Heizungselemente 6 ein gelassen sind.The heating of the sheet-metal body 3 is carried out by means of a ceramic plate 5 , in which heating elements 6 are left.

Die Heizungselemente sind elektrische Wiederstandselemente, die durch Anschluß über die Anschlußstifte 7 an eine elektrische Stromversorgung Wärme erzeugen und die Platte 3 und folglich die Vorsprünge 4 gleichmäßig erwärmen. Für die Temperaturregelung sind in Form von streifenförmigen Pasta-Bahnen aus einem Material mit positivem Temperatur koeffizienten Temperaturfühler 8 in die Platte eingebettet. Die Temperaturmessung ist folglich sehr direkt.The heating elements are electrical resistance elements which generate heat by connection via the pins 7 to an electrical power supply and heat the plate 3 and consequently the projections 4 uniformly. For temperature control, temperature sensors 8 are embedded in the plate in the form of strip-shaped pasta strips made of a material with a positive temperature. The temperature measurement is therefore very direct.

Die Widerstandselemente werden vom Netz aus über den Anschluß 9, einen Transformator 10 und einen Gleichrichter 11 mit Strom versorgt. Die Steuereinheit 12 ist an die Temperaturfühler 8 angeschlossen und regelt die Zufuhr der elektrischen Energie zu den Widerstandselementen auf Grund der gemessenen Temperatur.The resistance elements are supplied with current from the network via connection 9 , a transformer 10 and a rectifier 11 . The control unit 12 is connected to the temperature sensor 8 and regulates the supply of the electrical energy to the resistance elements on the basis of the measured temperature.

Der Temperaturbereich kann mittels zu einer Einheit vereinter Widerstandselemente geregelt werden, die über Steckverbindungen wohl oder nicht eingesteckt werden können.The temperature range can be combined into one unit Resistance elements are regulated using plug connections can be plugged in or not.

Versuche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben den sehr stabilen Temperaturverlauf, wie in Fig. 3 dargestellt, nachgewiesen.Experiments with the device according to the invention have demonstrated the very stable temperature profile, as shown in FIG. 3.

Claims

1. Heated microtiter plate, one according to a given Patterns spaced from each other Cuvettes, a sheet-shaped body made of heat-conducting Material with according to this pattern, between protrusions extending in side by side from the cuvettes and a ceramic plate attached to the body embedded heating elements, temperature sensors and Connections for the heating elements and temperature sensors includes.

2. Heated microtiter plate according to claim 1, characterized characterized in that the temperature sensor made in the ceramic Plate inserted pasta of a material with positive There are temperature coefficients.

3. Control device for controlling the supply of electrical Energy to the microtiter plate of claims 1-2, characterized through a control circuit whose temperature-limiting Branch groups of resistors that can be switched on and off contains an input circuit for connection to the Temperature sensors and one controlled by the control circuit Power supply circuit for regulating the heating elements amount of energy supplied.

4. Control device according to claim 3, characterized in that that a group of resistors into a pluggable Unity is united.